KR101766220B1 - 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의자나 방석을 이용하는 착석자의 앉은 자세를 자동으로 분석하여 올바른 앉은 자세를 유도하는 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템에 관한 것으로서, 의자 또는 방석에 내장되며 다수의 압력센서가 좌우 방향으로 열을 이루어 배치되는 압력센서 어레이(array)를 구비하는 시트 패키지; 및 상기 다수의 압력센서 중 압력 값이 측정된 최외곽 지점을 통해 횡방향 윤곽중심(Center Of Contour, COC)을 추출하고, 상기 다수의 압력센서로부터 측정되는 압력 값에 기초하여 횡방향 무게중심(Center Of Mass, COM)을 계산하여, 상기 횡방향 윤곽중심을 시점으로 하고 상기 횡방향 무게중심을 종점으로 하는 횡방향 자세 변이 벡터를 추출하며, 상기 횡방향 자세 변이 벡터의 절대 크기가 소정의 설정 값보다 큰 경우 올바른 자세 유도를 위한 경고 내지 프로그램을 실행하는 휴대전자기기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 착석자의 앉은 자세에 맞게 정확한 자세 진단을 내릴 수 있다.

Description

올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템{AUTOMATIC SYSTEM FOR GUIDING CORRECT SITTING POSTURE}

본 발명은 의자나 방석을 이용하는 착석자의 앉은 자세를 자동으로 분석하여 올바른 앉은 자세를 유도하는 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템에 관한 것이다.

본 발명과 같은 기술분야에 속하는 종래기술로는 특허출원 제2014-0045020호 '착석자세 분석 시스템 및 방법', 특허출원 제2014-0148418호 '착석자세 측정 장치, 착석자세 분석 시스템 및 방법', 특허출원 제10-2015-0051169호 '자기조절능력 향상을 위한 착석기반 데이터 분석시스템' 등 다수의 발명이 개시되어 있다.

특히, 본 발명과 유사한 컨셉을 갖는 발명으로는 특허출원 제10-2014-0037867호 '자세 교정 방법, 이를 이용하는 자세 관리 장치 및 자세 교정 시스템'이 개시된 바 있다.

그러나, 상기 특허들에 개시된 발명을 포함한 종래기술은 의자나 방석을 이용하는 착석자의 앉은 자세를 정확하게 효율적으로 파악하는 방법을 제시하고 있지 못함에 따라, 앉은 자세를 잘못 판단함에 따라 잘못된 진단을 내릴 여지가 크다는 데에 제대로 된 맞춤식 교정 방법을 제안할 수 없게 된다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 착석자의 앉은 자세를 정확하고 효율적으로 파악할 수 있도록 개선된 형태의 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템에 있어서, 의자 또는 방석에 내장되며, 다수의 압력센서가 좌우 방향으로 열을 이루어 배치되는 압력센서 어레이(array)와, 상기 다수의 압력센서로부터 측정되는 압력 값을 계산하는 패키지측 제어부를 구비하는 시트 패키지; 및 상기 패키지측 제어부로부터 상기 압력 값을 유선 또는 무선으로 수신하고, 상기 다수의 압력센서 중 압력 값이 측정된 최외곽 지점을 통해 착석자에 의해 이루어지는 횡방향 착석 범위와 횡방향 착석 윤곽중심(Center Of Contour, COC)을 추출하고, 상기 다수의 압력센서로부터 측정되는 상기 압력 값의 크기 및 각 압력센서별 위치에 기초하여 상기 착석자에 의해 이루어지는 횡방향 무게중심(Center Of Mass, COM)을 계산하여, 상기 횡방향 착석 윤곽중심을 시점으로 하고 상기 횡방향 무게중심을 종점으로 하는 횡방향 자세 변이 벡터를 추출하며, 상기 횡방향 자세 변이 벡터의 절대 크기가 소정의 설정 값보다 큰 경우 올바른 자세 유도를 위한 경고 내지 프로그램을 실행하는 단말측 제어부와; 상기 올바른 자세 유도를 위한 경고 내지 프로그램을 상기 단말측 제어부에 제공하기 위한 저장부와; 상기 제어부에 의해 상기 경고 내지 프로그램이 출력되는 출력부;를 구비하는 휴대전자기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템을 제공한다.

여기서, 상기 단말측 제어부는, 상기 횡방향 자세 변이 벡터가 소정의 오차범위 내에서 일정시간 이상 지속되는 경우 상기 올바른 자세 유도를 위한 경고 내지 프로그램을 실행하는 것으로 구성될 수도 있다.

그리고, 상기 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템은, 상기 올바른 자세 유도를 위한 경고 내지 프로그램을 저장 및 상기 휴대전자기기에 무선으로 전송하는 서버를 더 포함할 수도 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템에 있어서, 의자 또는 방석에 내장되며, 다수의 압력센서가 좌우 방향으로 열을 이루어 배치되는 압력센서 어레이와, 상기 다수의 압력센서로부터 측정되는 압력 값을 계산하는 패키지측 제어부와, 외부 입력에 의해 동작되는 올바른 자세 유도를 위한 알람부를 구비하는 시트 패키지; 및 상기 패키지측 제어부로부터 상기 압력 값을 유선 또는 무선으로 수신하고, 상기 다수의 압력센서 중 압력 값이 측정된 최외곽 지점을 통해 착석자에 의해 이루어지는 횡방향 착석 범위와 횡방향 착석 윤곽중심을 추출하고, 상기 다수의 압력센서로부터 측정되는 상기 압력 값의 크기 및 각 압력센서별 위치에 기초하여 상기 착석자에 의해 이루어지는 횡방향 무게중심을 계산하여, 상기 횡방향 착석 윤곽중심을 시점으로 하고 상기 횡방향 무게중심을 종점으로 하는 횡방향 자세 변이 벡터를 추출하며, 상기 횡방향 자세 변이 벡터의 절대 크기가 소정의 설정 값보다 큰 경우 상기 유선 또는 무선으로 상기 알람부를 동작시키는 단말측 제어부;를 포함하는 휴대전자기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템을 제공한다.

한편, 상기 저장부는 상기 단말측 제어부에 의해 상기 횡방향 자세 변이 벡터가 주기적으로 저장되고, 상기 휴대전자기기는 상기 저장된 자세 변이 벡터가 상기 단말측 제어부에 의해 시계열적으로 표시되는 디스플레이부를 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 올바른 앉은 자세 유도 시스템은, 상기 단말측 제어부에 의해 상기 횡방향 자세 변이 벡터가 주기적으로 무선으로 수신 및 저장되고, 상기 저장된 횡방향 자세 변이 벡터를 상기 휴대전자기기에 무선으로 전송하거나 상기 휴대전자기기의 요청에 따라 무선으로 조회되도록 해주는 서버를 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 휴대전자기기는 상기 단말측 제어부에 의해 추출된 횡방향 윤곽중심, 횡방향 무게중심 및 횡방향 자세 변이 벡터에 관한 정보 중에서 적어도 상기 횡방향 자세 변이 벡터에 관한 정보가 표시되는 디스플레이부를 더 포함할 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템에 의하면, 의자 또는 방석에 내장되는 압력센서 어레이(array)에 의해 보다 정확하고 효율적으로 착석자의 앉은 자세를 분석할 수 있다. 따라서, 착석자의 앉은 자세에 맞게 정확한 자세 진단을 내릴 수 있도록 하고, 상기 앉은 자세에 맞춘 제대로 된 맞춤식 교정 방법을 제안할 수 있게 해준다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템의 일 구성요소인 압력센서 어레이의 사시도,
도 2는 도 1의 압력센서 어레이가 의자에 내장되는 모습을 도시한 평면도,
도 3a 내지 도 3c는 도 2의 압력센서 어레이 상에 착석된 모습을 예시적으로 도시한 평면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템의 블록구성도,
도 5는 도 4의 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템의 구동방법을 도시한 순서도,
도 6 및 도 7은 도 4에 도시된 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템의 일 구성요소인 휴대전자기기의 디스플레이 화면을 예시적으로 도시한 정면도,
도 8은 측정대상인 착석의 일례를 도시한 배면도,
도 9는 본 발명과의 비교예에 따른 압력센서의 배치 및 이에 따른 자세분석을 설명하기 위한 개략도,
도 10은 본 발명의 실시예와 압력센서의 배치는 동일하되 자세분석이 다른 경우를 설명하기 위한 개략도,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 압력센서의 배치 및 이에 따른 자세분석을 설명하기 위한 개략도,
도 12a 및 도 12b는 도 4에 도시된 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템의 일 구성요소인 휴대전자기기의 디스플레이 화면에 착석범위가 표시된 일례들을 도시한 정면도,
도 13a 내지 도 13d는 도 4에 도시된 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템의 일 구성요소인 휴대전자기기의 디스플레이 화면에 횡방향 착석 윤곽중심, 횡방향 무게중심 및 횡방향 자세 변이 벡터가 표시된 일례들을 도시한 정면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템은 도 1에 도시된 바와 같은 압력센서 어레이(array)(10)를 주요 구성으로 포함한다. 압력센서 어레이(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 의자(1)나 방석에 내장되어 착석자의 앉은 자세에 대한 압력분포를 측정하는데 이용된다.

압력센서 어레이(10)는 효율적이고 정확하게 착석자의 앉은 자세에 따른 압력분포를 측정하는데 필요한 구조를 가지며, 특히 본 발명의 발명자에 의한 반복적이고 심층적인 테스트 수행 결과 도 1, 2에 도시된 바와 같이 프론트 밴드(front band, 11), 메인 밴드(main band, 12) 및 리어 밴드(rear band, 13)로 이루어지는 구조, 특히 착석자의 횡방향을 기준으로 한 앉은 자세를 분석하는 데 있어서는 메인 밴드(12)에 좌우 방향으로 촘촘히 배치한 다수의 압력센서(12a) 구조를 취하는 것이 가장 효율적인 방안임을 도출하였다.

즉, 메인 밴드(12)가 후술하는 착석자의 횡방향 착석 윤곽중심(Center Of Contour, COC) 및 횡방향 무게중심(Center Of Mass, COM)을 결정하는데 결정적인 요소이며 이를 위해 다른 밴드(11, 13)보다 더 길게 그리고 더 조밀하게 압력센서(12a)를 배치시켰다. 본 실시예에서 메인 밴드(12)를 이루는 일련의 압력센서는 총 15개임을 확인할 수 있다.

메인 밴드(12)와 달리 전방의 프론트 밴드(11)와 후방의 리어 밴드(13)를 이루는 압력센서들(11a, 13a)은 센싱 신호의 세기보다는 센싱 자체의 유무에 더 비중을 두고 있다.

프론트 밴드(11), 메인 밴드(12) 및 리어 밴드(13)는 모두 가로 방향으로 연장되어 서로 나란히 배치되며, 특히 메인 밴드(12)는 프론트 밴드(11)와 리어 밴드(13)의 사이에 정중앙보다 약간 뒤에, 즉 리어 밴드(13)와 더 가깝게 배치된다.

이상과 같은 구성의 압력센서 어레이(10)는 도 2의 의자(1)에 내장된 상태에서 착석자가 상기 의자(1)에 착석하는 경우 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같은 착석 자세를 취할 수 있다.

도 3a는 착석자가 바른 자세로 착석하였을 때의 착석 모양(S1)을 나타내는 것으로서, 메인 밴드(12)의 좌우 양쪽의 맨 끝 센서(12a-1, 12a-15)를 제외한 나머지 센서들(12a-2 내지 12a-14)에서 센싱 신호가 발생하게 된다.

후술하는 단말측 제어부(도 4의 20)는 상기 센싱 신호들의 유무를 바탕으로 상기 착석자에 의해 이루어지는 횡방향 착석 범위와 횡방향 착석 윤곽중심(Center Of Contour, COC)을 계산한다. 도 3a에서는 좌우 맨 끝의 센서(12a-1, 12a-15)에서는 센싱 신호가 없으며 나머지 센서들(12a-2 내지 12a-14)에서 센싱 신호가 존재하므로 이때의 횡방향 착석 윤곽중심(COC)은 센싱 신호가 존재하는 좌우 최외곽 센서인 센서(12a-2)와 센서(12a-14)에 의해 정해지는 횡방향 착석 범위의 정중앙(COC1)이 된다.

즉, 횡방향 윤곽중심(COC)을 계산하는 방법은 다음의 [식 1]과 같다.

[식 1]

COC = (압력이 인식되는 센서 중 가장 좌측에 위치한 센서의 좌표 + 압력이 인식된 센서 중 가장 우측에 위치한 센서의 좌표)/2

그리고, 단말측 제어부(20)는 상기 센싱 신호가 존재하는 각 센서들(12a-2 내지 12a-14)에서 센싱되는 신호의 세기, 즉 압력의 크기를 구할 수 있으므로 이들 압력의 세기와 각 해당 센서(12a-2 내지 12a-14)의 위치를 바탕으로 하여 착석자의 횡방향 무게중심(Center Of Mass, COM, 도 3a에서는 COM1)을 계산할 수 있다.

즉, 횡방향 무게중심(COM)을 계산하는 방법은 다음의 [식 2]와 같다.

[식 2]

여기서, X는 무게중심(COM), x는 각 압력센서 셀의 횡방향 좌표, m은 압력 값이다.

이때, 상기 횡방향 착석 윤곽중심(COC)이 횡방향 무게중심(COM)과 일치하는 경우에는 착석자가 바른 자세로 앉아 있는 것으로 판단할 수 있으며, 도 3a에서와 같이 착석자의 횡방향 착석 윤곽중심(COC1)은 정중앙이나 횡방향 무게중심(COM1)이 일측으로 이격하여 존재한다면 이는 착석자가 몸 한쪽으로 기울여 앉아있음을 의미하는 것이므로 바른 자세가 아닌 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제어부(20)는 바른 자세로 유도하는 안내 메시지를 발송하도록 구현할 수 있다.

도 3b의 착석 모양(S2)을 살펴보면, 메인 밴드(12)의 좌측단 센서(12a-1)로부터 센서(12a-12)까지 총 12개의 센서에서 센싱 신호가 발생하고, 나머지 우측단의 3개의 센서(12a-13 내지 12a-15)에서는 신호가 발생하지 않는다. 따라서, 이 경우의 횡방향 착석 윤곽중심(COC2)은 좌측단의 센서(12a-1)와 센서(12a-12)의 정중앙이 되며, 센싱 신호가 존재하는 센서들(12a-1 내지 12a-12)의 위치 및 센싱되는 압력분포에 따라 횡방향 무게중심(COM2)이 정해진다. 도 3b에서는 횡방향 착석 윤곽중심(COC2)과 횡방향 무게중심(COM2)이 일치하는 경우를 나타내며, 이때 제어부(20)는 착석자가 바른 자세로 앉아 있는 것으로 판단하게 된다. 다만, 필요에 따라서는 제어부(20)가 의자의 정 중앙으로 옮겨 앉으라는 안내 메시지를 발송하도록 구현할 수도 있다.

도 3c의 착석 모양(S3)의 경우에는, 메인 밴드(12)의 중간 센서들(12a-4 내지 12a-12)에서 센싱 신호가 발생하고 그 중간 지점에서 윤곽중심(COC3)을 가지며 무게중심(COM3) 또한 상기 윤곽중심(COC3)에 일치하므로 제어부(20)가 바른 자세로 판단을 내릴 수도 있다.

다만, 이 경우에는 리어 밴드(13)를 이루는 어떠한 센서들(13a)에서도 센싱 신호가 발생하지 않으므로, 제어부(20)는 착석자가 전후방향으로 바른 착석자세를 유지하지 못한 것으로 판단하여 전후방향의 착석위치에 관한 올바른 자세로, 즉 도 3c의 경우에는 뒤쪽으로 옮겨 앉으라는 메시지를 발송하도록 구현할 수도 있다.

마찬가지로, 프론트 밴드(11)를 이루는 센서들(11a)의 경우에도, 예를 들어 착석자가 한쪽 다리를 꼬고 앉는 경우와 같이, 좌측의 3개의 센서들에서는 센싱 신호가 발생하는데 우측 3개의 센서들에서는 센싱 신호가 발생하지 않는 경우에는 바른 착석자세를 유지하지 못한 것으로 판단하여 올바른 자세로 앉으라는 메시시를 발송하도록 구현할 수도 있다.

한편, 도 3a 내지 도 3c에서 예시된 바와 같은 착석 모양(S1 내지 S3)이 소정 시간, 예를 들어 메인 밴드(12)를 이루는 다수의 압력센서(12a)로부터 수신하는 신호가 소정의 오차범위 내에서 1시간 이상 지속되는 경우에 단말측 제어부(20)는 휴식을 권고하는 메시지 또는 스트레칭 프로그램을 소개하는 메시지 등을 발송하도록 구현할 수도 있다.

이상과 같은 압력센서 어레이(10)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 센싱 신호 발생을 위한 마이컴과 같은 패키지측 제어부(30), 무선송신을 위한 통신부(40)와 함께 시트 패키지(2)로 이루어져 의자(도 2의 1) 측에 내장될 수 있다.

그리고, 상기한 단말측 제어부(20)는 센싱 신호를 무선 수신하기 위한 무선송수신부(50), 상기와 같은 다양한 메시지와 스트레칭 프로그램들이 저장되는 저장부(60)와 함께 스마트폰과 같은 휴대전자기기(3)에 내장될 수 있다.

도 5는 앞서 설명된 바에 따라 상기 단말측 제어부(20)에 의해 실행되는 순서를 예시한 것으로서, 착석자가 압력센서 어레이(10)가 내장된 의자(1)에 앉게 되면, 우선 메인 밴드(12)로부터 수신되는 센싱 신호로부터 앉은 모양의 횡방향 착석 윤곽중심(COC)을 계산하고(S10), 이어서 개별 센서별로 감지되는 신호의 세기, 즉 압력의 세기 및 위치를 바탕으로 상기 앉은 모양에서의 횡방향 무게중심(COM)을 계산한다(S20).

그리고, 계산된 횡방향 착석 윤곽중심(COC)을 시점으로 하고 횡방향 무게중심(COM)을 종점으로 하는 횡방향 자세 변이 벡터(V)를 추출하여, 상기 횡방향 자세 변이 벡터(V)의 절대 크기가 소정의 설정 값(C)보다 큰 경우에는 잘못된 자세로 판단하여 바른 자세를 유도하기 위한 안내를 메시지 등의 형태로 통지한다(S40). 예를 들어, 횡방향 무게중심(COM)이 횡방향 착석 윤곽중심(COC)보다 왼쪽에 위치하는 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이 출력부(도 4의 80)의 일종인 디스플레이부(71)를 통해 메시지를 출력한다. 또는 이와 동시에 상기 출력부(70)의 일종인 스피커(도면 미도시)를 통해 알람을 출력할 수도 있다.

상기와 같은 알람은 도 4에 도시된 바와 같이 시트 패키지(2) 측에 추가로 구비될 수 있는 알람부(80)를 통해 출력되도록 할 수도 있다. 즉, 단말측 제어부(20)에 의해 발생되는 제어신호는 무선 송수신부(50)를 통해 무선으로 시트 패키지(2) 측 제어부(30)를 통해 알람부(80)가 작동되도록 하는 것이다. 이에 의해, 착석자는 진동 및/또는 경고음을 감지함으로써 올바른 자세를 취할 수 있다.

한편, 상기 계산된 횡방향 자세 변이 벡터(V)가 상기 설정 값(C)보다 작은 범위 내에서 일정시간(ex. 1시간) 경과 시 장시간 착석으로 판단하여 스트레칭 등의 안내를 메시지 등의 형태로 통지한다(S50). 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 장시간 착석 사실을 통지하는 안내 메시지를 발송하고, 이어서 스트레칭을 위한 프로그램의 실행 여부를 묻는 메시지를 발송한다.

이에, 착석자는 스트레칭 프로그램의 안내가 필요할 경우 해당 '버튼'을 클릭함으로써 상기한 저장부(60)에 저장되어 있는 스트레칭 프로그램이 실행되면서 착석자의 스트레칭을 코칭해 줄 수 있다.

한편, 도 4에서 저장부(60)는 착석자의 휴대전자기기(3)에 이미 저장되어 있는 것으로 설명되었으나, 본 발명은 이러한 경우에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라서는 별도의 서버(4)에 올바른 자세 유도를 위한 경고 멘트 및 프로그램이 저장되어 휴대전자기기(3)로부터의 요청에 따라 개별적으로 무선전송하는 방식을 취할 수도 있다.

또한, 단말측 제어부(20)는 상기와 같이 계산된 횡방향 자세 변이 벡터(V)를 주기적으로, 예를 들어 매 시간마다 저장부(60)에 저장하고, 사용자의 선택에 따라 단말측 제어부(20)에 의해 디스플레이부(도 6의 71)에 시계열적으로 표시될 수도 있다.

이에 더하여, 단말측 제어부(20)에 의해 상기 횡방향 자세 변이 벡터(V)는 무선 송수신부(50)를 통해 서버(4) 측으로 수신 및 저장되도록 할 수도 있다. 이때, 서버(4)는 휴대전자기기(3) 측의 요청에 따라 저장된 횡방향 자세 변이 벡터(V)를 무선으로 전송하거나, 휴대전자기기(3) 측의 요청에 따라 무선으로 조회할 수 있게 해줄 수도 있다.

한편, 상기와 같은 메인 밴드(12)의 압력센서 어레이(12a)를 갖는 경우의 특장점에 대해 부연 설명하자면, 만약 횡방향으로 배치한 센서들의 숫자가 적을 경우, 착석자가 방석에 정확히 정열해서 앉지 않고 1cm~2cm 정도만 치우치게 앉아도 자세의 인식에 오차가 생길 수 있다. 예를 들어, 착석자가 의자에 앉되 왼쪽에 치우쳐서 앉은 상태에서 오른쪽으로 기울어진 자세를 취할 경우(도 8 참조), 왼쪽으로 기울어진 것으로 잘못 판정할 수 있다는 것이다. 그러나, 본 발명과 같이 횡방향 착석 윤곽중심(COC)에 기반한 상기 횡방향 변이 벡터(V)를 추출할 경우 센서 상에서 일측으로 다소 치우치게 앉더라도 착석자가 왼쪽으로 기울었는지 오른쪽으로 기울었는지 정확히 인식할 수 있다.

만일, 도 8에 도시된 바와 같이, 착석자(5)가 의자(6)에 앉되 왼쪽에 치우쳐서 앉은 상태에서 오른쪽으로 기울어져서 앉은 경우를 가정할 때, 도 9에 도시된 바와 같이 횡방향을 기준으로 압력센서(21, 22)가 좌,우측에 각각 1개씩 총 2개밖에 없다면 아래와 같은 현상이 발생할 수 있다(도면에서 붉은색 부위가 엉덩이가 접촉된 부위이며, 우측으로 기울어진 것을 다소 과장하여 표현하였다).

즉, 좌측의 센서(21)만 인식되고, 우측의 센서(22)에선 착석을 인식하지 못하거나 미미한 압력만 감지할 수 있다. 이에 따르면, -6.0의 횡방향 자세 변이 벡터(V)가 추출될 뿐이다. 착석자의 착석위치를 고려하지 않고 좌석의 중심선(C)만을 기준으로 고려한 결과이다.

이를 방지하기 위해 본원발명에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이, 압력센서(12a)를 촘촘히 배치한다면 좌석의 중심선(C)을 기준으로 한다고 보더라도 상기의 경우보다는 좀 더 정확한 측정이 이루어질 것이다(도 10에서는 -1.0의 횡방향 자세 변이 벡터(V)가 추출되었다).

하지만, 센서가 인식을 잘하더라도, 좌우 최외곽 윤곽선을 인식하지 않는다면 역시 잘못된 정보로 계산할 수 있다. 즉, 착석자가 실은 우측으로 기울었지만 제어부는 좌측으로 기운 것으로 잘못 계산하거나, 우측으로 기울었다고 인식하더라도 그 정도를 더 작게 인식하여 경고를 주지 못할 수가 있는 것이다.

따라서, 횡방향 착석 자세를 온전히 인식하기 위해서는 촘촘한 센서(12a) 뿐만 아니라 착석부위의 좌우 윤곽선까지 인식해서 횡방향 자세 변이 벡터(V)를 계산해야 한다. 즉, 도 11에서 보면, 가장 우측 3개의 센서는 압력을 인식하지 않으므로 착석 위치가 왼쪽으로 치우침을 인식할 수 있다. 이를 기반으로 윤곽선을 추출할 수 있고, 횡방향 윤곽중심(COC)인 기준점은 좌측으로 이동해 있음을 알 수 있다(구체적으로는, 좌측단 센서(12a-1)와 12번째 센서(12a-12)의 중간(1/2) 지점이다). 이와 별도로 압력 값에 기초하여 횡방향 무게중심(COM)을 계산하고, 횡방향 착석 윤곽중심(COC)과 횡방향 무게중심(COM)을 잇는 횡방향 변이 벡터(V=+0.5)를 계산해낼 수 있다. 즉, 착석자의 착석위치까지 고려한다면 착석자는 오른쪽으로 약간 치우쳐 앉고 있다는 것이다.

한편, 단말측 제어부(20)는 메인 밴드(12)의 압력이 인식되는 센서 중 가장 좌측에 위치한 센서의 좌표와 압력이 인식되는 가장 우측에 위치한 센서의 좌표를 바탕으로 디스플레이부(71)에 도 12a에 도시된 바와 같은 착석범위를 표시할 수 있다. 상기한 착석범위는 도 12b에 도시된 바와 같이 착석되는 의자의 좌우 여유공간을 표시하는 방법으로 전환하여 표시되도록 할 수도 있다.

또한, 상기 단말측 제어부(20)에 의해 추출된 횡방향 착석 윤곽중심(COC), 횡방향 무게중심(COM) 및 횡방향 자세 변이 벡터는 도 13a 내지 도 13d에 도시된 바와 같이 디스플레이부(71)에 표시되도록 할 수도 있다.

도 13a에서 횡방향 착석 윤곽중심은 중심선(101)으로, 횡방향 무게중심의 방향은 착석이미지(102)로, 횡방향 자세 변이 벡터(103)는 숫자와 화살표로 표시됨을 알 수 있다.

도 13b에서는 횡방향 착석 윤곽중심이 문자(coc)와 중심선(104)으로, 횡방향 무게중심은 문자(com)와 화살표(105)로, 횡방향 자세 변이 벡터(106)는 숫자와 부호로 표시됨을 알 수 있다.

도 13c에서는 횡방향 착석 윤곽중심이 문자(coc)와 중심선(107)으로, 횡방향 무게중심은 문자(com)와 좌표점 표시(108)로, 횡방향 자세 변이 벡터(109)는 숫자와 부호로 표시됨을 알 수 있다.

도 13d에서 횡방향 착석 윤곽중심은 착석범위(110a)와 함께 문자(coc)와 중심선(110)으로, 횡방향 무게중심은 문자(com)와 선 및 화살표(111)로, 횡방향 자세 변이 벡터(112)는 숫자와 부호로 표시됨을 알 수 있다.

한편, 상기한 바와 같이 도 13a 내지 도 13d에서는 횡방향 착석 윤곽중심, 횡방향 무게중심 및 횡방향 자세 변이 벡터가 그대로 디스플레이되는 것으로 설명되었으나, 본 발명이 이러한 경우에 한정되는 것은 아니며 예를 들어, 상기 횡방향 자세 변이 벡터의 방향과 크기에 비례하여 의자에 앉아있는 캐릭터(도 13a의 102 참조)의 기울어진 방향 및 기울어진 각도를 조정하여 표시하는 것으로써 횡방향 자세 변이 벡터에 관한 정보를 표시하는 방법에 의할 수도 있다. 마찬가지로, 도 13c에 도시된 바와 같은 "

" 표시의 횡방향 착석 윤곽중심(coc)으로부터의 방향과 거리를 통해 횡방향 자세 변이 벡터에 관한 정보를 디스플레이할 수도 있다.

나아가, 단순히 디스플레이부(71)의 화면 색깔을 횡방향 자세 변이 벡터의 크기에 따라 노란색, 주황색, 빨강색으로 단계적으로 표시하는 방법에 의해서도 횡방향 자세 변이 벡터에 관한 정보를 표시할 수도 있다.

이상에서 설명된 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 상기 설명된 바에 한정되는 것으로 이해되어서는 곤란하다.

본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

1: 의자 2: 시트 패키지
3: 휴대전자기기 4: 서버
10: 압력센서 어레이 11: 프론트 밴드
12: 메인 밴드 13: 리어 밴드
20: 단말측 제어부 30: 패키지측 제어부
40: 통신부 50: 무선 송수신부
60: 저장부 70: 출력부
80: 알람부

Claims (8)

1. 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템에 있어서,
   의자 또는 방석에 내장되며, 다수의 압력센서가 좌우 방향으로 열을 이루어 배치되는 압력센서 어레이(array)와, 상기 다수의 압력센서로부터 측정되는 압력 값을 계산하는 패키지측 제어부를 구비하는 시트 패키지; 및
   상기 패키지측 제어부로부터 상기 압력 값을 유선 또는 무선으로 수신하고, 상기 다수의 압력센서 중 압력 값이 측정된 최외곽 지점을 통해 착석자에 의해 이루어지는 횡방향 착석 범위와 횡방향 윤곽중심(Center Of Contour, COC)을 추출하고, 상기 다수의 압력센서로부터 측정되는 상기 압력 값의 크기 및 각 압력센서별 위치에 기초하여 상기 착석자에 의해 이루어지는 횡방향 무게중심(Center Of Mass, COM)을 계산하여, 상기 횡방향 윤곽중심을 시점으로 하고 상기 횡방향 무게중심을 종점으로 하는 횡방향 자세 변이 벡터를 추출하며, 상기 횡방향 자세 변이 벡터의 절대 크기가 소정의 설정 값보다 큰 경우 올바른 자세 유도를 위한 경고 내지 프로그램을 실행하는 단말측 제어부와; 상기 올바른 자세 유도를 위한 경고 내지 프로그램을 상기 단말측 제어부에 제공하기 위한 저장부와; 상기 제어부에 의해 상기 경고 내지 프로그램이 출력되는 출력부;를 구비하는 휴대전자기기
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 단말측 제어부는,
   상기 횡방향 자세 변이 벡터가 소정의 오차범위 내에서 일정시간 이상 지속되는 경우 상기 올바른 자세 유도를 위한 경고 내지 프로그램을 실행하는 것을 특징으로 하는 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 올바른 자세 유도를 위한 경고 내지 프로그램을 저장 및 상기 휴대전자기기에 무선으로 전송하는 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템.
4. 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템에 있어서,
   의자 또는 방석에 내장되며, 다수의 압력센서가 좌우 방향으로 열을 이루어 배치되는 압력센서 어레이와, 상기 다수의 압력센서로부터 측정되는 압력 값을 계산하는 패키지측 제어부와, 외부 입력에 의해 동작되는 올바른 자세 유도를 위한 알람부를 구비하는 시트 패키지; 및
   상기 패키지측 제어부로부터 상기 압력 값을 유선 또는 무선으로 수신하고, 상기 다수의 압력센서 중 압력 값이 측정된 최외곽 지점을 통해 착석자에 의해 이루어지는 횡방향 착석 범위와 횡방향 착석 윤곽중심을 추출하고, 상기 다수의 압력센서로부터 측정되는 상기 압력 값의 크기 및 각 압력센서별 위치에 기초하여 상기 착석자에 의해 이루어지는 횡방향 무게중심을 계산하여, 상기 횡방향 착석 윤곽중심을 시점으로 하고 상기 횡방향 무게중심을 종점으로 하는 횡방향 자세 변이 벡터를 추출하며, 상기 횡방향 자세 변이 벡터의 절대 크기가 소정의 설정 값보다 큰 경우 상기 유선 또는 무선으로 상기 알람부를 동작시키는 단말측 제어부;를 포함하는 휴대전자기기
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 저장부는 상기 단말측 제어부에 의해 상기 횡방향 자세 변이 벡터가 주기적으로 저장되고,
   상기 휴대전자기기는,
   상기 저장된 자세 변이 벡터가 상기 단말측 제어부에 의해 시계열적으로 표시되는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템.
6. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 단말측 제어부에 의해 상기 횡방향 자세 변이 벡터가 주기적으로 무선으로 수신 및 저장되고, 상기 저장된 횡방향 자세 변이 벡터를 상기 휴대전자기기에 무선으로 전송하거나 상기 휴대전자기기의 요청에 따라 무선으로 조회되도록 해주는 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템.
7. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 휴대전자기기는,
   상기 단말측 제어부에 의해 추출된 횡방향 윤곽중심, 횡방향 무게중심 및 횡방향 자세 변이 벡터에 관한 정보 중에서 적어도 상기 횡방향 자세 변이 벡터에 관한 정보가 표시되는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템.
8. 제4항에 있어서,
   상기 휴대전자기기는 상기 단말측 제어부에 의해 상기 횡방향 자세 변이 벡터가 주기적으로 저장되는 저장부를 더 포함하고,
   상기 휴대전자기기는,
   상기 저장된 자세 변이 벡터가 상기 단말측 제어부에 의해 시계열적으로 표시되는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 올바른 앉은 자세 자동 유도 시스템.

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